Research progress on flexible composite dielectric energy storage and electrocaloric effects

本文聚焦柔性复合电介质储能及电卡效应 (ECE) 领域, 梳理了近年研究进展. 鉴于传统蒸汽压缩制冷高能耗与温室气体排放弊端, 电卡制冷凭高效、低噪、环保特性备受瞩目; 介电电容器虽具高功率密度、快充放电优势, 于脉冲电源等领域潜力大, 却深陷“高介电常数-高击穿强度”难兼得困境, 由此有机/无机复合及结构设计将成当前研究关键. 文中详述了固相反应、溶胶-凝胶等制备工艺, 以及依托Maxwell关系、热电偶等多种手段的电卡表征法, 还归纳了D–E回线储能模型、系列模拟框架及机器学习高通量筛选策略. 着重总结了柔性复合电介质, 尤其是PVDF基复合电介质前沿成果, 探讨了可穿戴热调节、芯片热管理、航天应用前景、固态制冷与储能一体化、能源收集与转换, 剖析了界面调控、规模化、标准化挑战等, 并展望了高熵与AI辅助材料设计走向, 此将为后续研究提供全面参考.